JPH0572560A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 第１の絶縁性基板上に形成されるスイッチン
グ素子の劣化を防止し歩留りを向上する。 【構成】 第１の絶縁性基板（１１）上には、ＩＣチッ
プ等を固着する端子を省略し、これを第２の絶縁性基板
（１０）の周辺に設ける。特に遮光膜と同一材料のＣｒ
により端子（２２ｄ），（２２ｇ）を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示装置に関し、
特に透明な絶縁性基板上に形成されたスイッチング素子
の特性劣化を防止する構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、液晶表示装置は、カラーＴＶを
中心に開発や量産化が活発に進められている。これらの
技術動向を詳細に説明したものとして、日経ＢＰ社が発
行した「フラットパネル・ディスプレイ １９９１」が
ある。この中には、色々な構造の液晶表示装置が開示さ
れているが、ここではＴＦＴを利用したアクティブ・マ
トリックス液晶表示装置で以下に説明をしてゆく。

【０００３】このアクティブ・マトリックス液晶表示装
置は、例えば図５の如き構成を有する。先ず透明な絶縁
性基板、例えばガラス基板（５１）がある。このガラス
基板上には、ＴＦＴの一構成要素となるゲートおよび補
助容量電極が、例えばＴａ，Ｍｏ−Ｔａ合金等より形成
されている。更に全面にはＳｉＮｘから成る膜が積層さ
れ、前記ゲートに対応するＳｉＮｘ膜上には、アモルフ
ァス・シリコン膜およびＮ⁺型のアモルファス・シリコ
ン膜が積層され、この２層のアモルファス・シリコン膜
の間には、半導体保護膜が設けられている。続いてＮ⁺
型のアモルファス・シリコン膜上には、それぞれソース
電極およびドレイン電極が、例えばＡｌ単独あるいはＭ
ｏとＡｌの積層体等で設けられている。更には前記補助
容量電極に対応する前記ＳｉＮｘ膜上に、例えばＩＴＯ
より成る表示電極が設けられ、前記ソース電極と電気的
に接続されている。また全面には、パシベーション層を
介して配向膜が設けられている。

【０００４】一方、前記ガラス基板（５１）と対向し
て、ガラス基板（５２）が設けられ、このガラス基板上
に対向電極が設けられている。更にこの基板表面には配
向膜や遮光膜が設けられ、絶縁性のスペーサが混入され
た接着剤で周辺を封止し液晶が注入され、液晶表示装置
として構成されていた。またガラス基板（５１）の表示
領域の外側には、ゲートライン（５３）、ドレインライ
ン（５４）および補助容量ライン等が延在され、この基
板（５１）の周辺や途中に形成された端子（５５）が設
けられ、この端子にＩＣチップや別の回路基板が電気的
に接続されて、駆動回路等が形成されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ゲート端子（５５ｇ）
は、一般にゲートと一体のゲートライン（５３）を形成
する時に同時に形成され、Ｔａ，Ｍｏ−Ｔａ合金等で成
るので、接着性や膜の強度等は端子として使用する場合
特に問題を生じない。しかし、ドレインライン（５４）
がＡｌまたはＭｏ−Ａｌの積層体等でなり、特にＡｌ
は、表面に酸化膜が形成されたり、Ａｌ自身が非常に柔
らかいために、問題を有していた。つまり基板（５１）
と（５２）を貼り合わせた後、表面が露出しているドレ
イン端子およびその配線は、ＩＣチップの固着工程やＴ
ＡＢの固着工程等でひっかきキズ等を生じ断線が発生
し、ドレインラインの材料は、端子として適切でないこ
とから、ドレインライン（５４）とドレイン端子（５５
ｄ）を同時に形成していなかった。そのため、端子は、
周知の半導体技術により例えばＩＴＯをスパッタリング
して形成し、更にこの上層に抵抗を下げるためにＮｉ等
をメッキしたり、またＮｉで形成していた。

【０００６】この端子（５５ｄ）の形成工程は、前記Ｔ
ＦＴの形成工程中から形成後に成されるため、このＴＦ
Ｔ等の特性を損ない、最終的には液晶表示装置の歩留ま
りを低下させる問題を有していた。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述の課題に
鑑みて形成され、スイッチング素子、表示電極および表
面に設けられた配向膜を有する透明な第１の絶縁性基板
（１１）と、対向電極および表面に設けられた配向膜と
を有する透明な第２の絶縁性基板（１０）と、この両基
板間（１０），（１１）に注入された液晶とを少なくと
も有する液晶表示装置において、前記第１の絶縁性基板
（１１）は、実質的に表示領域の周辺で終端し、前記第
２の絶縁性基板（１０）は前記第１の絶縁性基板（１
１）よりも大きく形成され、前記第１の絶縁性基板（１
１）よりも突出した第２の絶縁性基板（１０）表面に、
ＩＣチップを固着する端子（３０），（３１）または／
および別体の回路基板を固着する端子を設けることで解
決するものである。

【０００８】

【作用】前述の如く、前記第２の絶縁性基板（１０）の
表面に前記端子（３０），（３１）を設ければ、この端
子の形成工程は、第１の絶縁性基板（１１）の素子の形
成工程とは別にできるので、端子の形成工程による素子
の特性変化を防止できる。

【０００９】更には、第２の絶縁性基板（１０）上に設
けられる遮光膜（１９）をＣｒにすれば、遮光膜（１
９）の形成工程と同時に、端子をＣｒで形成できるの
で、基板との接着性、膜の強度が優れた端子を、工程を
追加することなく達成できる。

【００１０】

【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。図５に示
すように、従来の液晶パネルは、スイッチング素子およ
び表示電極が形成されている第１の絶縁性基板（５１）
の方が、対向電極の形成されている第２の絶縁性基板
（５２）より大きく形成されているが、本願は、これと
は逆に、第２の絶縁性基板（１０）の方が、第１の絶縁
性基板（１１）より大きく形成されている。

【００１１】図１および図２は、これを説明するために
図示したものであり、図１は第２の絶縁性基板（１０）
の概略平面図、図２は第１の絶縁性基板（１１）の概略
平面図である。また図１の外側の点線と図２の外周の実
線が一致する。先ず図２に示すように、透明な第１の絶
縁性基板（１１）がある。ここでこの基板（１１）は、
例えばガラス基板であり、その上層にはスイッチング素
子や表示電極が設けられている。スイッチング素子とし
てはＭＩＭやＴＦＴ等が考えられるが、以下ＴＦＴを用
いるとして詳述して行く。

【００１２】このガラス基板（１１）上には、Ｔａ，Ｍ
ｏ−Ｔａ合金およびＣｒとＦｅが１％入ったＣｕの積層
体等で成るゲート、このゲートと一体のゲートライン
（１２）、補助容量電極、この補助容量電極と一体の補
助容量ライン（１３）が設けられている。更にはゲート
パッド（１４）および補助容量パッド（１５）もまた上
述の構成要素と同一材料で同時に形成されている。

【００１３】続いて１層以上の絶縁層が設けられる。こ
の絶縁層は、ＳｉＯ₂またはＳｉＮｘが単独で１層以上
設けられたり、ＳｉＯ₂とＳｉＮｘを積層して形成され
ている。この絶縁層上には、ゲートを一構成とするＴＦ
Ｔの活性領域に、ノンドープの非単結晶シリコン膜が設
けられ、更に上層には、ＴＦＴのソースおよびドレイン
に不純物がドープされた非単結晶シリコン膜が設けられ
ている。ここで非単結晶シリコン膜としては、アモルフ
ァスシリコンやポリシリコンが考えられる。またＴＦＴ
は、ゲートライン（１２）とドレインライン（１６）の
交点の近傍に形成されているが、図２では省略してい
る。

【００１４】前記ゲートライン（１２）とドレインライ
ン（１６）の囲まれた領域には、ＴＦＴを除いた領域
に、ＩＴＯ等の透明電極材料より成る表示電極（１７）
が設けられ下層に設けられた補助容量電極とで補助容量
が構成されている。図２では、実線による四角形で若干
小さめに示されている。前記ソース上には、Ａｌ単独、
Ｍｏ−Ａｌの積層体等で成るソース電極が設けられ、前
記表示電極（１７）と電気的に接続されている。接続構
成としては、このソース電極が表示電極（１７）と重畳
したり、表示電極上のパシベーション層に形成されたコ
ンタクト孔を介して接続しても良いし、更にはソース電
極上に表示電極の一部が重畳しても良い。

【００１５】一方、ドレイン上には、ソース電極と同様
に、Ａｌ単独、Ｍｏ−Ａｌの積層体等で成るドレイン電
極が設けられ、このドレイン電極と一体でドレインライ
ン（１６）が、ゲートライン（１２）と直交する方向に
延在されている。更には、ドレインパッド（１８）もこ
のドレインライン（１６）の形成時に設けられている。

【００１６】更には、全面にパシベーション層を介して
配向膜が設けられている。以上が第１の絶縁性基板（１
１）の構成であり、表示領域の外側に、若干の余白が設
けられ、この余白に前述したパッド（１４），（１
５），（１８）が設けられている。従って従来の構造で
は、前記余白に、ＩＣチップや外付回路基板が固着でき
る端子やスペースを必要として、ガラス基板自身を大き
くとっていたが、本願は、これらの端子やスペースを第
２の絶縁性基板（１０）に設けたため、サイズは従来の
ものより小さく成っている。

【００１７】本発明の第１の特徴は、ＩＣチップや外付
回路基板を固着する端子を第１の絶縁性基板（１１）上
では省略し、パッド（１４），（１５），（１８）のみ
を設けたところにある。ゲートパッド（１４）および補
助容量パッド（１５）は、ゲートライン（１２）と補助
容量ライン（１３）が同時に形成される工程に於いて、
同時に形成され、ドレインパッド（１８）は、ドレイン
ライン（１６）の形成工程と同時に形成されるので、別
途特別な工程が付加されないため、スイッチング素子
（ＴＦＴ）の特性変化や劣化を防止できる。

【００１８】次に図１に示すように、透明な第２の絶縁
性基板（１０）がある。ここでこの基板（１０）は、例
えばガラス基板であり、上層には、対向電極や配向膜等
が設けられている。ここで、第１の絶縁性基板（１１）
上に、ＴＦＴを設けた構成を説明しているので、以下も
同様にＴＦＴを用いた装置として説明してゆく。先ずこ
のガラス基板（１０）上には、遮光膜（１９）が設けら
れている。この遮光膜（１９）は、第１の絶縁性基板
（１１）の仮想領域を示す点線（２０）で囲まれた領域
よりも内側に設けられ、第１の絶縁性基板（１１）上の
表示電極（１７）に対応する部分のみ開口されている。
材料としては、Ｃｒ単独やＡｕ−Ｃｒを使用する。特に
Ｃｒは、安価、優れた基板との密着性および優れた遮光
性を有するので、本実施例において用いている。更にこ
の膜（１９）の形成工程と同時に、パッド（２１）、端
子（２２）や配線（２３）が設けられている。

【００１９】パッド（２１ｄ），（２１ｇ），（２１
ｈ）は、第１の絶縁性基板（１１）上に設けられたパッ
ド（１８），（１４），（１５）と対応し、図４に示す
如く、シール樹脂（２４）内の導電性ボール（２５）に
よって電気的に接続される。全面には、パシベーション
膜を介して前記仮想領域の内側に示す点線領域に対向電
極（２６）および配向膜（２７）が順次積層されてい
る。ここではパシベーション膜を省略することができる
し、対向電極と遮光膜の積層順を逆にすることもでき
る。

【００２０】図１のａ，ｂで示したラインは、外部入力
信号ラインであり、（２８）は、対向電極信号用のライ
ンである。また（２９）は、補助容量用のラインであ
る。左側の端子群（２２ｇ）は、ゲート用駆動回路のＩ
Ｃチップを固着するものであり、上側および下側の端子
群（２２ｄ）は、ドレイン用駆動回路のＩＣチップを固
着するものである。

【００２１】ここで仮想領域の外側に設けられる端子
は、仮想領域の外側を覆うマスクを設け、このマスクを
介してパシベーション膜を設ければ、その表面を露出さ
せることができる。また端子上に形成されるパシベーシ
ョン膜をエッチングしてその表面を露出させても良い。
一方、第１の絶縁性基板（１１）と第２の絶縁性基板
（１０）とは、図４の如く、組立てられる。図１の２本
の点線の間に、導電性のボール（２５）が混入されたシ
ール樹脂（２４）が塗布され、表示領域にはスペーサが
散布され、前記両基板（１０），（１１）が貼り合わさ
れる。最後に、注入口より液晶が注入され、両基板（１
０），（１１）の外側には偏光板が設けられ完成する。

【００２２】図２に於いて、ゲートパッド（１４）およ
びドレインパッド（１８）は、疎になっているが、画素
サイズの縮小、高密度化に伴い、パッドを一直線に並べ
られなくなる場合、図３の如く、千鳥状にパッドの位置
を交互に変える事で対応することができる。

【００２３】

【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、第１の絶
縁性基板の表示領域の外側には、第２の絶縁性基板の周
辺に設けられる駆動回路と電気的に接続するためのパッ
ドのみが設けられ、駆動回路用ＩＣチップや外部基板と
接続するための端子や配線が設けられていないので、ス
イッチング素子の形成工程の間や後に、別途工程を付加
することがなく、スイッチング素子の特性変化を防止で
きる。また第１の絶縁性基板の周辺にあるパッドおよび
その配線は、両基板を貼り合わせる前は、通常の半導体
工程と同様に扱われるので断線等の心配がなく、しかも
貼り合わされた後は、表面は基板間に隠れてしまうので
全く問題ない。

【００２４】しかも第２の絶縁性基板に設けられる端子
は、遮光膜を形成する工程と同一で形成されるので何ら
工程を付加することなく形成できる。特にＣｒを用いる
と、ガラス基板との密着性が良く、しかもＡｌに比べて
材質的に硬いので、作業中のひっかきキズ等で断線等も
生じない。更には、第１の絶縁性基板のサイズが小さく
なるため、大板ガラスから分割してこの基板を形成する
場合、若干の大板ガラスの変更により第１の絶縁性基板
のとれる数を増大させることができる。従って一般に歩
留りの悪いスイッチング素子の設けられた第１の絶縁性
基板は、端子を設けないことにより素子の劣化を防止し
つつ、かつ取り数を増大することにより、従来のものよ
り歩留りを向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による第２の絶縁性基板の平面図であ
る。

【図２】本発明による第１の絶縁性基板の平面図であ
る。

【図３】パッドの配置を示した図である。

【図４】本発明による液晶表示装置の断面図である。

【図５】従来の液晶表示装置の斜視図である。

【符号の説明】

１０ 第２の絶縁性基板 １１ 第１の絶縁性基板 １２ ゲートライン １３ 補助容量ライン １４ ゲートパッド １５ 補助容量パッド １６ ドレインライン １７ 表示電極 １８ ドレインパッド １９ 遮光膜 ２１ パッド ２２ 端子

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スイッチング素子、表示電極および表面
   に設けられた配向膜を有する透明な第１の絶縁性基板
   と、対向電極および表面に設けられた配向膜とを有する
   透明な第２の絶縁性基板と、この両基板間に注入された
   液晶とを少なくとも有する液晶表示装置において、 前記第１の絶縁性基板は、実質的に表示領域の周辺で終
   端し、前記第２の絶縁性基板は前記第１の絶縁性基板よ
   りも大きく形成され、前記第１の絶縁性基板よりも突出
   した第２の絶縁性基板表面に、ＩＣチップを固着する端
   子または／および別体の回路基板を固着する端子が設け
   られることを特徴とした液晶表示装置。
2. 【請求項２】 前記端子は、前記第２の絶縁性基板に設
   けられたＣｒより成る遮光膜と同一材料より成ることを
   特徴とした請求項１記載の液晶表示装置。
3. 【請求項３】 透明な第１の絶縁性基板上に形成された
   複数本のゲートライン、複数本のドレインラインおよび
   補助容量ラインと、前記ゲートラインとドレインライン
   で囲まれた領域に形成されたスイッチング素子および表
   示電極と、前記第１の絶縁性基板上に形成された配向膜
   と、前記第１の絶縁性基板と対向する透明な第２の絶縁
   性基板と、この第２の絶縁性基板上に形成された対向電
   極および配向膜と、前記第１の絶縁性基板と前記第２の
   絶縁性基板との間に注入された液晶とを少なくとも有す
   る液晶表示装置において、 前記ゲートライン、ドレインラインおよび補助容量ライ
   ンは、実質的に前記第１の絶縁性基板の表示領域の周辺
   に形成された第１のパッドと電気的に接続され、前記第
   １の絶縁性基板の第１のパッドと対応する前記第２の絶
   縁性基板に第２のパッドが設けられ、この第２のパッド
   を介して前記第２の絶縁性基板の周辺に設けられたＣｒ
   より成る配線および端子が設けられ、この端子にＩＣチ
   ップが固着され駆動回路を構成することを特徴とした液
   晶表示装置。
4. 【請求項４】 透明な第１の絶縁性基板上に形成された
   ゲートと一体のゲートラインと、 このゲートラインと交差せず補助容量電極と一体の補助
   容量ラインと、 実質的に第１の絶縁性基板上に形成された１層以上の絶
   縁層と、 前記ゲートを一構成とするＴＦＴの活性領域に対応する
   前記絶縁層上に形成された不純物のドープされていない
   非単結晶シリコン膜と、 前記ＴＦＴのソースおよびドレイン領域に形成された不
   純物のドープされた非単結晶シリコン膜と、 前記ドレイン領域に対応する不純物がドープされた非単
   結晶シリコン膜から延在されたドレイン電極およびこの
   電極と一体のドレインラインと、 前記ソース領域に対応する不純物がドープされた非単結
   晶シリコン膜から延在されたソース電極およびこの電極
   と一体または電気的に接続された表示電極と、実質的に
   前記第１の絶縁性基板上に形成された１層以上の絶縁層
   および配向膜と、 前記第１の絶縁性基板の周辺で少なくとも前記ゲートラ
   インの端部、前記補助容量ラインの端部およびドレイン
   ラインの端部が電気的に接続された第１のパッドと、 前記第１の絶縁性基板と対向して形成され前記第１の絶
   縁性基板の周辺よりも外側に周辺を有した透明な第２の
   絶縁性基板と、 前記第１のパッドと対応する前記第２の絶縁性基板上に
   設けられた第２のパッドと、 この第２のパッドから外側に形成されたＣｒより成る配
   線および端子と、 この端子に固着されたＩＣチップとで構成する駆動回路
   と、 前記第２の絶縁性基板表面に形成された対向電極、Ｃｒ
   より成る遮光膜および配向膜と、 前記第１の絶縁性基板と前記第２の絶縁性基板の間に注
   入された液晶と、 を少なくとも有することを特徴とした液晶表示装置。